一类多智能体复杂动态网络的一致性

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近年来,多智能体系统协作控制问题受到了来自很多学科(包括物理学,计算机科学,生物学,控制工程等)的研究人员的关注。这主要是由于它在很多方面都有着十分广泛的应用。在研究多智能体复杂动态网络的一致性问题中,“一致”是指智能体系统中所关心的信息状态达到相同。一致性问题作为多智能体系统协作控制的基础,它己成为多智能体系统协调控制中需要解决的关键问题之一,具有非常重要的理论价值和实际意义,现在己成为控制学界的一个研究热点。因此,本课题的研究具有较强的理论与实际意义,亦由此吸引了众多研究者。本文以理论研究为主,利用代数图论、矩阵分析、稳定性理论、线性系统理论及复杂动态网络理论等的成熟理论基础,通过建立多智能体复杂动态网络模型(图的模型),应用LMI方法得到多智能体复杂动态网络的一致性的充分条件,利用Matlab软件的LMI工具进行计算机仿真实验。文章的主要内容和研究成果总结如下:第一章概述了多智能体复杂网络一致性的应用背景,研究的理论与应用价值,以及发展与研究现状;第二章叙述了复杂网络的理论知识和代数图论的相应预备知识,包括网络模型简介、相关统计参数及应用;第三章讨论了多智能体一致性问题以及线性矩阵不等式、连续时间系统的鲁棒控制的相关理论;第四章关注的是具有参考时变状态的多智能体时滞网络的鲁棒一致性问题。通过定义一个恰当的控制输出,将这个问题转化为鲁棒H∞控制,提出了参考时变状态的控制协议。应用线性矩阵不等式(LMI)的方法,得到了具有参考时变状态的多智能体时滞网络的鲁棒一致性收敛的充分条件。仿真示例对理论结果的有效性进行了验证。最后对本文所研究内容进行总结和对未来进行展望,指出今后的研究可以进一步探讨的问题于研究的方向。
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